虚拟化与云计算

1Copyright2011TCloudComputingInc.虚拟化与云计算1--天云趋势、天华科技目录27/08/2024

虚拟化与云计算的概述

虚拟化技术的介绍

云计算技术的介绍虚拟化与云计算概述一何为虚拟化？云计算是什么？“它起源于我们将互联网视为云的时候…我们不关心消息去往何处…云为我们屏蔽了复杂性”KevinMarks,Google“融合的云是对服务器，应用，数据，基础设施的复杂性和异构平台的简化抽象”Amazon’sCEOJeffBezos虚拟化与云计算概述一云计算的发展路线并行计算集群计算网格计算云计算虚拟化与云计算概—关键技术一关键技术需求高可用On-Demand（提供与计费）面向服务易伸缩虚拟化易管理灵活性安全性虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：在线资源扩展虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSANEqualLogic自动路径虚拟化(平滑数据迁移)虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：自动负载均衡虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSAN虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：高可用性虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSAN虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：工作量和能源消耗管理资源池–当天的工作高峰期

~80%利用率非工作时间:整体应用需求降低达到低需求利用率界点，服务器进入维护状态资源池–当天的工作结束

~40%利用率节省电能和冷却损耗直到应用需求恢复正常当工作量恢复正常时,空置的服务器将自动加入服务器电源启动来满足需求资源池–当天的工作开始

~60%利用率17虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：业务不间断维护服务器发出OpenManage告警戴尔PE6850s上的CitrixXenServer服务器虚拟层：VMWareXenServer服务器虚拟机操作系统应用虚拟机操作系统

应用虚拟机

操作系统

应用虚拟机

操作系统

应用CitrixXenCenter

一对多虚拟机管理ITAssistant：

一对多服务器管理Dell|EMC

SAN为启用VMotion而进行的SAN配置XenServer服务器XenServer服务器XenServer服务器XenServer服务器XenServer服务器VM

4VMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVM

3VM

2VM

1告警被送至IT管理员（一对多框架）IT管理员发送命令至VirtualCenterXenCenter启动VMotion即时迁移虚拟机智能迁移（均衡负载）服务器维护/升级——零宕机虚拟化与云计算概述一虚拟化与云计算的差异虚拟化是云计算的关键技术之一，实现云计算必须使用虚拟化技术，实现资源的动态弹性分配。任何一个云计算管理平台，都是构建在虚拟化管理平台的基础之上的。虚拟化资源使用需要管理员进行管理和分配，云计算是用用户自助管理和使用。云计算完全解除了的软件和硬件耦合度，所有基础设施资源均虚拟化后通过资源池进行配额衡量，与硬件无关。虚拟化虽然实现了资源池化，但资源的分配仍旧需要与硬件存在一定程度上的关联。目录27/08/2024

虚拟化技术的介绍虚拟化与云计算的概述

云计算技术的介绍虚拟化技术介绍二虚拟化技术覆盖多种基础设施，主要技术包括：服务器虚拟化：产品代表（vmwarevSphere,CitrixXenserver,MicrosoftHyper-V，开源的Xen,RedhatKVM）桌面虚拟化:产品代表（VmwareView,CitrixXendesktop,MicrosoftVDA）应用虚拟化:代表产品（CitrixXenApp,MicrosoftRemoteApp）存储虚拟化网络虚拟化(VPN)针对虚拟化技术的安全、监控、备份、容灾技术(vShieldEndpoint,vFoglight,vRanger,VmwareSRM)虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：虚拟化前虚拟化后软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改过的应用未更改过的OS虚拟硬件AppOperatingSystem虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：提高硬件使用率虚拟化之前虚拟化之后虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，安全可靠地达到很高的硬件利用率虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：快速统一部署服务器部署挑战：依赖硬件可用性易发生人为错误标准化困难审核困难需要数天，甚至数周虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低服务器投资成本将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在8:1到15:1硬件投资减少50%虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低能耗和空调、空间，电力消耗是按照服务器平稳运行状态下进行计算的。但是还有其它节省：变压设备、不间断电源(UPS)、电源线、风扇、空调、加湿器、照明等等。以2U服务器为单位计算。电量消耗减少50%角色应用程序操作系统集中式管理桌面交付革新桌面虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：虚拟化技术介绍二桌面虚拟化：第一种模式是服务器端虚拟出多台虚拟机，每个虚拟机有不同的桌面运行环境，通过自有的ICA协议把虚拟机的桌面图像传送给用户设备。任何设备用户配置文件应用桌面操作系统无盘PCN个Xen虚拟机远程桌面ICA1个桌面对1个虚拟机新：LAN中的桌面软件流虚拟化技术介绍——应用虚拟化二应用虚拟化：所有后台应用系统部署在服务器所有应用客户端在交付平台上运行终端仅接受交付平台应用运行的屏幕画面应用服务器后台应用系统数据中心桌面/终端登录应用交付平台访问应用应用虚拟化：将后台服务器上安装的应用系统客户端（例如OA、核心业务）在虚拟交付平台上发布，用户登录平台访问后台应用时，应用系统客户端运行在平台上，而不是运行在用户的本地终端上。交付平台发布后台应用客户端本地安装后台应用客户端访问应用协议加密：对协执行加密传输网络优化：对广域网传输进行加速优化，实现最佳的传输体验和安全。虚拟化技术介绍一存储虚拟化技术：存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化文件系统虚拟化文件/记录虚拟化基于主机的虚拟化基于网络的虚拟化基于存储设备、存储子系统的虚拟化带内虚拟化带外虚拟化实现结果实现位置实现方式通过对存储(子)系统或存储服务的内部功能进行抽象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、服务器、网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理存储虚拟化可以在系统的多个层面实现，比如建立类似于HSM(分级存储管理)的系统目录27/08/2024

云计算技术的介绍虚拟化与云计算的概述虚拟化技术的介绍什么是云计算？ Wikipedia上的定义Cloudcomputingisthedeliveryofcomputingasaserviceratherthanaproduct,wherebysharedresources,softwareelectricitygrid)over,andinformationareprovidedtocomputersandotherdevicesasautility(liketheanetwork(typicallytheInternet).将云计算比喻为从单台发电机供电模式转向电厂集中供电的模式,云计算就是提供各种计算机硬件、软件和网络服务的“公用电厂”。它意味着计算能力也可以作为一种公用服务进行流通,将像水、电和煤气一样,随时随地随需取用和服务,费用低廉,可靠性高,最大的不同在于,它是通过网络进行传输的。云计算的定义超大规模高扩展性高可靠性高可伸缩性按需服务可计量服务云计算的特点极其廉价公有云的特点云计算服务提供商企业架起桥梁私有云专为某一组织运营，

一般在防火墙内总体拥有成本低更好地控制安全性、遵从性能和服务质量更容易集成支持现有应用程序混合云由2个或更多互操作云构成，

可实现数据和应用程序的移动性全力做到两全其美公共云可以通过Internet进行访问，

供公众使用购置成本低减轻管理负担按需分配容量服务有限云计算的部署模型硬件资源(计算/存储/网络)虚拟化(Virtualization)基础架构即服务(IaaS)平台即服务(PaaS)软件即服务(SaaS)系统/网络管理员应用开发人员最终用户云计算服务层次目标使用者公有云/私有云操作系统(HostOS)27云计算的不同层次28打个简单的比喻传统架构应用

(Application)中间件

(Middleware)服务器/存储

(Server/Storage)云服务软件即服务

(SaaS)平台即服务

(PaaS)基础架构即服务

(IaaS)每个层次的价值云计算服务基础设施服务（InfrastructureasaService，IaaS）平台环境服务（PlatformasaService,PaaS）应用软件服务（SoftwareasaService,SaaS）存储服务网络服务开发与运行环境计算服务各类开放服务能力办公应用信息化应用通讯应用互联网应用数据库收益低成本、大规模、高效率提供IT基础设施统一平台架构，开放平台能力，引入外部开发创新力量，形成生态系统终端用户可以增强业务性能，降低业务提供成本，降低终端要求基于网络以服务的形式提供计算、存储等资源能力基于互联网以服务的形式提供平台运行环境（运行库）基于互联网以服务的形式提供软件应用云计算产品的生态系统30基础硬件层虚拟化软件存储软件Swift网络软件虚拟化和基础软件层Glance基础架构及服务层应用层商用软件开源软件虚拟桌面海量数据处理资源整合虚拟化自动化部署应用部署虚拟化：是指服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。实际上，对于一个云计算平台来说，各种计算资源都应该处于虚拟化状态自动化部署虚拟化通过降低CAPEX成为数据中心转化的催化剂.。面对由此带来的技术和管理复杂性，自动化管理被导入以进一步优化OPEX和业务敏捷性。自动化管理（AutomatedProvisioning）是云计算的重要特征之一，定义了自助式服务请求，

准实时部署、

动态和细化的扩展能力。整合资源是建设云计算平台的第一步。，整合工作并不仅仅是硬件层面的整合（如服务器整合），而是涉及到IT基础架构的各个方面。整合包括物理整合和逻辑整合两类，后者大多通过虚拟化技术来实现。应用部署在实现云计算平台的建设后在完成云计算平台的建设后，应考虑建立应用模版，将业务应用逐步部署到云计算平台上复杂多应用环境云平台的最终目标是为了满足复杂多业务平台的弹性。现状问题：为云而云。关注于虚拟化建设，没有清晰的自动化部署路线图，虚拟化蔓延，造成更多的运维开销；IDC云计算发展路线图及国内云计算现状天云趋势的企业级云平台Elaster应国内用户要求，天云趋势于2011年初推出企业级云管理平台Elaster，确保软件的可靠性，安全性和易维护性。黑龙江移动上海浦软上海电信空军某厂华北电力捷讯卡斯特移动南方基地北京首信山东电信天维信通未来国际中华电信电讯盈科被政府，运营商和行业用户广泛使用3320+大规模的实际业务环境部署云成平台：从虚拟化到IT服务自动化基础硬件层虚拟化软件存储软件Swift网络软件虚拟化和基础软件层业务逻辑镜像和模板Glance运行支撑层服务管理层网络服务计费服务目录可用性服务备份调度配置展现层运营门户API接口自服务门户管理员用户云成平台整体解决方案云资源交付系统专用云安全模块管理员用户控制台云资源管理平台资源管理存储服务网络服务计算网络存储镜像管理安全管理模板管理配置管理账号管理

API产品定价账户管理目录管理CRM订单监视账务管理统计报表计费管理云统一监控平台云资源管理平台：从虚拟化到IT服务自动化基础硬件层虚拟化软件存储软件Swift网络软件虚拟化和基础软件层业务逻辑镜像和模板Glance运行支撑层服务管理层网络服务计费服务目录可用性服务备份调度配置展现层运营门户API接口自服务门户管理员用户云成平台云统一监控平台:硬件层到应用层的全面监控计算网络存储虚拟化层虚拟机OS虚拟机APP通讯服务IT应用云资源管理平台传统IT网管云统一监控平台平台管理软件38

在虚拟机上启用代理可以进一步保护虚拟机:提升了性能和扩展性如果移除了安全代理，虚拟安全防护会生效虚拟机在云环境下迁移专用云安全模块：代理和虚拟安全设备虚拟安全防护杀毒模块系统监控入侵防护防火墙应用保护虚拟补丁和虚拟环境直接集成为虚拟环境所打造的安全软件，每台物理服务器只需安装一次提升硬件服务器使用率相同硬件能提高虚拟机密度提高30+％服务器使用率简化管理以主机为单位的保护管理一次性安装，部署自动继承的保护虚拟镜像即装即防即便裸机也能立即保护专用云安全模块：解决虚拟化所碰到的挑战

虚拟机之间攻击／防护盲点3

虚拟机个别管理复杂4

资源争夺1

随时启动的防护间隙2解决方案：无代理安全具备虚拟环境感知能力，基于虚拟器整体资源所分发的安全任务有效避免资源争夺解决方案：基于虚拟器部署的安全虚拟机实时使用最新威胁特征库解决方案：与虚拟化平台所集成的虚拟环境感知安全解决方案解决方案：与云管理平台ElasterStack集成，自动侦测安全层级不足的虚拟器基于专用云安全模块的云安全解决方案40多用户安全问题5解决方案：云管理平台ElasterStack集成提供多种方式——用户组、vlan、虚拟防火墙等来解决多用户安全问题云资源交付系统：运营和计费认证账户设置账户管理用户角色分配门户管理账户管理定价计费计费周期设定账户充值使用情况追踪计费价格设定监控和报表使用情况报告定期维护告警状态监控ElasterPortal目录套餐管理产品定义目录管理套餐设定产品发布云管理虚拟机生命周期磁盘卷管理模板/镜像管理IP地址管理模板管理…开通虚拟主机服务流程1、进入服务目录2、选择产品3、订单4、申请审批7、虚拟机操作及远程控制台8、后续挂载块存储配置弹性公网IP设置带宽购物车6、自动部署

虚拟主机开通交付5、查看审批流程云平台系统功能虚拟化功能大小调整高可用性快照回滚支持WindowsVM支持LinuxVM命名和分组生成密码安全组高可靠性手工热迁移状态监控资源释放回收远程控制网络功能VLAN隔离安全组隔离专用客户网段虚拟路由器集成防火墙集成负载均衡IP地址管理多客户网段支持VPNDHCPDNS代理NAT端口转换ElasterShield模块存储功能持久化存储弹性块存储自动硬盘快照云存储访问存储监控访问权限控制自动快照手动快照兼容各种存储设备模板管理主模板库用户模板上传用户光盘镜像上传创建空虚拟机虚拟机模板私有模板公有模板管理功能分级管理虚拟机动态迁移存储动态迁移使用量统计用户界面直接浏览器访问虚拟机各种常见Hypervisor支持物理机管理支持多数据中心管理专用监控工具自助交付Portal系统云平台系统典型网络拓扑大规模数据中心部署VMOpsPodVMOpsPodVMOpsPod

ElasterStackPodElasterStack资源域数据中心ElasterStack资源域ElasterStack资源域将以前需要大量人工的任务自动化，降低运营成本提供用户自服务能力，使IT不再成为瓶颈使用标准工作流程来降低复杂性，确保应用和服务部署的一致性支持跨多数据中心的集中和分级管理，满足集约化建设的需要满足节能减排和资源弹性供给的需要自服务功能管理自动化工作流程标准化集中管理智能虚拟化调度资金层面运营层面提供资源分配的透明度以及上层计费系统的支持使用量统计满足不同层次的需求私有云公有云企业

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